סינתזה של לתשעה אטום יונים Zintl Deltahedral של גרמניום functionalization שלהם עם קבוצות אורגניים

Summary

אנו מציגים את הסינתזה בטמפרטורה גבוהה של מבשרי intermetallic K ₄ גה ₉, פירוק שלהם ethylenediamine כדי ליצור גה _{9 4 - יוני Zintl deltahedral, והתגובה של אשכולות עם alkynes כדי ליצור אורגנו-Zintl יונים. האחרונים מאופיינים ספקטרומטריית מסה electrospray בפתרונות ועל ידי עקיפה רנטגן חד גביש במצב מוצק.}

Abstract

למרות המחקרים הראשונים מיום יונים Zintl בין המנוח של 1890 ותחילת 1930 של הם לא אופיינו מבנית במשך שנים רבות. ^1,2 כימיה חיזור שלהם הוא גם צעיר, כמעט בן עשר, אבל למרות ההיסטוריה הקצרה אלה יונים אשכולות deltahedral E ₉ ^N-(E = Si, Ge, Sn, Pb, n = 2, 3, 4). הראו כבר תגובתיות מעניין ומגוון ו להיות בחוד החנית של המתפתח במהירות וכימיה חדש ומרגש ^3-6 אבני דרך בולטות הן צימוד חמצוני של גה ₉ ^{4 -} אשכולות עד oligomers ורשתות אינסוף, ^7-19 metallation שלהם, ^14-16,20-25 תקרת ידי המעבר מתכת שברי אורגנומתכתית, ^26-34 הכניסה של האטום המעבר מתכת במרכז אשכול אשר בשילוב לפעמים עם מכסת ו oligomerization, ^35-47 תוספת של הקבוצה העיקרית, שברי אורגנומתכתית כמו exo-מלוכדות מתמירים,48-50 ו functionalization עם שאריות אורגניות שונות על ידי תגובות עם הלידים ו alkynes אורגניים. ^51-58

התפתחות זו של חיבור שברים אורגניים ישירות אשכולות נפתח שדה חדש, כלומר אורגנו-Zintl כימיה, כי היא פוריה פוטנציאלית החקירות סינתטיים נוספים, וזה הליך צעד אחר צעד לסינתזה של divinyl-גרמניום אשכולות המתואר במסמך זה. השלבים הראשוניים מתאר את הסינתזה של מבשר intermetallic של K _{4 9} גה גה שממנו ₉ ^{4 -} אשכולות חילוץ לאחר מכן בתמיסה. זה כולל התמזגו-סיליקה ניפוח זכוכית, ריתוך קשת של מכולות ניוביום, וטיפול ברמה גבוהה באוויר חומרים רגישים בתיבת הכפפות. האוויר רגיש ק ₄ גה ₉ נמס אז ethylenediamine בתיבת ואז alkenylated מהתגובה איתי ₃ SiC ≡ CSiMe _3. התגובה מלווה electrospray ספקטרומטריית מסה ואילו הפתרון שהתקבל משמש לקבלת גבישים יחידים המכילים את אשכולות פונקציונליות [H ₂ C = _CH-9-CH גה = CH _2] ^{- 2.} לשם כך הפתרון הוא centrifuged, מסונן שכבתית בזהירות עם פתרון של טולואן 18-הכתר-6. שמאל ללא הפרעה במשך כמה ימים, את כל כך מרובד פתרונות המיוצר אבני גבישי הכתומים של [K (18-הכתר-6)] ₂ [גה ₉ (HCCH _{2) 2]} • en אשר התאפיינו יחיד קריסטל רנטגן עקיפה .

התהליך מדגיש טכניקות התגובה סטנדרטיים, לעבוד מוקפצים, ניתוח לקראת פונקציונליות אשכולות Zintl deltahedral. יש לקוות כי זה יעזור לקראת פיתוח הבנה נוספת של תרכובות אלו בקהילה כולה.

Protocol

1. הכנת צינורות ניוביום

1. לפני חיתוך (Nb) צינורות ניוביום, להכין NB-ניקוי פתרון. בתוך בקבוק פלסטיק 500 מ"ל, למדוד את ומוסיפים 100 מ"ל באמצעות מדידת הגליל פתרונות המניות הבאות כפי שהתקבלו: 110 מ"ל H ₂ SO _4, ואחריו 50 מ"ל HNO _3, ואחריו 40 מ"ל HF. מערבבים היטב ומאפשרים להגיע לטמפרטורת החדר לפני השימוש.
2. למדוד את צינור NB, 4.5 ס"מ אורך, לחתוך בסכין חיתוך הצינור. הימנע מסתלסל צינורות. לחזור 3 פעמים נוספות.
3. על מכסה המנוע, קטר מאוורר היטב, הנח את ארבעת צינורות NB, מבחינת אורך, בכוס פלסטיק 100 מ"ל. יוצקים את הפתרון NB-ניקוי לתוך הכוס עד הצינורות מכוסים לגמרי. סגור את האבנט של מכסה המנוע, קטר. חכו 12 עד 20 שניות, או עד תחמוצת חום גז החנקן הוא שוחרר. מיד למלא את הכוס במים מאפשרים להגיע לטמפרטורת החדר.
4. שימוש ברצועות פלסטיק להסיר צינורות NB, לשטוף מספר פעמים במים ואז אצטון, ולייבש אותם בתנור בטמפרטורה גבוהה ייבוש. (השלך את הפתרון חומצה שימוש לאחר נטרול בזהירות עם KOH).
5. קח את צינורות Nb מן התנור ומאפשרים להתקרר לטמפרטורת החדר. עם מלחציים, אוחז crimp כ 1 ס"מ מקצה אחד של צינור זה. לכופף מעט את הקצה, על 1 מ"מ.
6. הפעל את משאבת ואקום גליל ארגון הגז של רתך קשת. הצמד ארבעת צינורות NB, במצב מעד, בעריסה של קשת רתך. מרכז גוש נחושת (גוף הקירור) ב-רתך קשת ולאט לאט להתאים צינורות ניוביום למעלה. סגור לצבוט סגר את הדלת של רתך קשת.
7. התאם עצה ריתוך לגובה של צינורות ניוביום. הפעל שסתום ואקום (להבטיח כי השסתום ארגון למלא קרוב). אפשר ואקום להגיע מתחת 100 מ"מ כספית (אידיאלי: 30 מ"מ כספית, זמן המתנה: 30 - 40 דקות) כדי לפנות לחלוטין קאמרית Nb צינורות של אוויר כל ולחות.
8. כאשר 30-60 מ"מ כספית ואקום מושגת, שסתום ואקום קרוב ולאט לאט לפתוח את שסתום אל ארגון גליל למלא Wiארגון ה עד 7 בו כספית. סגור את שסתום הגז ארגון. המערכת צריכה עכשיו להיות תחת ואקום חלקי.
9. לשים כפפות גומי ריתוך מוסמך. ריתוך עמדת המגן האפילו על זכוכית החלון של רתך קשת. הפעל את מקור נקבע על 15 (צינורות עבים להשתמש ניוביום 20-55). כמו ריתוך עצה יוצר קשר עם צינור ניוביום, צורות ריתוך, להעלות 1 ס"מ מעל הצינור ולאט לאט לסחוף מעל הצינור כמו ניוביום נמס וחותמות לחלוטין. חזור על הפעולה עבור צינורות ניוביום הנותרים. כבה את מקור הכוח לאפשר למערכת להגיע לטמפרטורת החדר (15-30 דקות).
10. הסר לצבוט מדלת רתך קשת. לאט לאט פתוח שסתום ארגון גז ולמלא עם ארגון עד הדלת נפתחת.
11. הסר צינורות ניוביום ו תווית עם חרט חשמל: A, B, C, D, בהתאמה. מניחים בחזרה ייבוש בתנור עד חם ויבש מקום בחדר ההמתנה של drybox, שאיבת אבק מתחת ל 30-45 דקות.
12. מילוי חדר מבוא קטן עם טוהר חנקן גבוהה / גז ארגון. תביאו ארבעה צינורות ניוביום שכותרתו לתוך drybox. מכולות הם עכשיו מוכנים להיות טעון.

2. ניוביום צינורות טוען: הכנת K ₄ ג 'נרל אלקטריק ₉

1. טרה האיזון ולאחר מכן למדוד 156 מ"ג K (4 mmol). עם מרית בזהירות להכניס אותו לתוך צינור Nb ולדחוף לתחתית.
2. שוקל 653 מ"ג של GE (9 mmol) ולהכניס לתוך הצינור על גבי מתכת אשלגן.
3. Crimp בזהירות את הקצה הפתוח של הצינור Nb באמצעות מלחציים, אוחז מעט לכופף את הקצה. חזור על שלושת צינורות אחרים Nb. מניחים את כל ארבעת צינורות בצנצנת [תחת גז אינרטי], לסגור את הצנצנת ומניחים אותו בחדר ההמתנה בתיבה כדי להוציא.
4. בעקבות צעדים 1.5 - 1.8, קצוות ריתוך של ארבעה צינורות Nb. צינורות טעון כעת מוכן להיות חתום בצינור סיליקה מותכת.

3. הכנת התחתית סיליקה התמזגו באמצעות ניפוח זכוכית

1. השתמש זכוכית מסור עגול לחתוך "10-14 חתיכות צינור קוורץ גדול (id / OD = 20/22 מ"מ) שפופרת קוורץ בינוני (7/9 מ"מ). חותכים גם סוף round משותף הכדור. לשטוף היטב עם מים אצטון. ומכניסים לתנור זכוכית ייבוש עד יבש לחלוטין. להוציא מהתנור ולאפשר להגיע לטמפרטורת החדר.
2. להדליק את הלפיד מימן / חמצן עם החלוץ ולאט לאט להגביר את זרימת החמצן כדי לקבל להבה כחולה חמה. הרכיב את משקפי הבטיחות חשוכים לפני הכנסת כל צינורות קוורץ לתוך הלהבה.
3. הכניסו את צינור גדול אש ולאט לאט לסובב קצה אחד המאפשר צינור לקרוס עד צוואר בקבוק ואז לסגור לגמרי. באמצעות צינור בינוני הפנוי קוורץ כמו מוט בעיצוב, למשוך קצה אחד של "לבן חם" (כפי שניתן לראות דרך משקפי בטיחות) שפופרת קוורץ כדי לסגור את הפתח מהר יותר.
4. לאחר איטום הפתיחה, חבר מחצה עם צינור גומי מכה בסוף פתוח להכניס צינור מכה לתוך הפה (לא לפוצץ עדיין). בעוד סיבוב בסוף חתום באש, מעט לפוצץ כדי לשמור על לחץ חיובי ולמנוע זכוכית קריסתה. לאחר מכן, חור קטן מוכן להיות במרכז.
5. כוון זרימת הגז creאכלו הלהבה הכחולה חד להבה להתמקד במרכז של סוף סגור. כאשר נקודה ממוקד מתחמם לבן, מכה קשה ליצור בועה פתח גדול או. לשבור את הבועה על ידי מגרדים בעדינות על ספסל במעבדה. הכנס נפתח חור להבה פתוחה 0.7 - 1cm תוך קצוות רוטטים עם מקדד גרפיט. את החלק הזה (הגוף) עכשיו הוא מוכן להיות מחובר צינור קטן יותר (הצוואר).
6. סגור קצה אחד של פיסת צוואר עם מחצה גומי. מחזיק ביד אחת את הגוף (עם שופר בפה, להיות מוכנים לפוצץ) והן מצד שני הצוואר באיטיות לסובב את שני הקצוות בו זמנית הלהבה. צרף את הקצוות ויישר מחוץ הלהבה.
7. התאם את גודל הלהבה 1 חד לאט להבין כל רבע של מפרק אטום כדי להבטיח שאין חורים ובועות אוויר. לשמור על לחץ חיובי על מנת למנוע קריסתה זכוכית. הסר את מחיצת מלמעלה של הצוואר. הצוואר עכשיו הוא מוכן לצרף משותפת את הכדור.
8. שימוש, מחצה הפתיחה הכדור קרוב משותף. צרף סוף כדור משותף ו הצווארollowing צעדים 3.5 - 3.6.
9. הכנס ארבעה צינורות Nb לתוך סוף נפתחה בגוף. צרף סוף צינור מכה בכדור משותפת. נפתח לאט קרוב לסוף של הגוף על ידי ביצוע צעד 3.3. לכבות את האש ולסגור את כל מיכלי גז. אפשר סיליקה מותכת / מעיל קוורץ להתקרר.
10. יוצקים לדלל פתרון Nb ניקוי (2 H ₂ 0: 1 פתרון, עיין 1.1) לתוך צינור סיליקה ולשמור על 3 - 5 דקות עד הצינורות Nb הם מבריק ללא כל האזורים חמצון. יש לשטוף שלוש פעמים כל אחד עם אצטון מים מזוקקים. אפשר להתייבש לחלוטין. צינורות ניוביום כעת במעיל סיליקה / קוורץ התמזגו ומוכן להתפנות ו נסגר.

4. איטום Tube סיליקה התמזגו באמצעות קו ואקום גבוה

1. הפעל את המשאבה לקו ואקום. מלא dewars עם חנקן נוזלי. הפעל את משאבת דיפוזיה כספית קירור מים. כדי לאפשר ריפלוקס עבור מינימום של 30 דקות.
2. כדור סמל משותף של מעיל סיליקה התמזגו עם ואקום גבוה סיליקון GREASE. צרף לקו ואקום. לפנות צינור לחלוטין למשך 30 דקות.
3. באמצעות סליל טסלה, לבדוק את כל ההדלפות / חורים.
4. הרכיב את המשקפיים בטיחות בורוסיליקט. הפעלת גז בית קטן / הלפיד חמצן. לאט לאט לעבור להבה מהחלק התחתון של הצינור עד צוואר, על מנת להבטיח את כל האוויר ואת הלחות נעלמה.
5. לאט לאט עוברים על להבה צינורות NB, מחממים בעדינות במשך 1 - 2 דקות. נזהר שלא לקבל כוס לבן חם כפי שהוא יתמוטט כפי שהוא הוציא על ידי ואקום גבוה. לכבות את הלפיד ולאפשר מעיל סיליקה מותכת להגיע לטמפרטורת החדר (15-30 דקות).
6. חזור על שלב 4.4. להגביר את הלהבה צבע חד כחול לוהט. לאט לאט לאטום את הצינור מתחת הכדור משותפת הצוואר. (טיפ: ניתן לקבל את כל שטח זכוכית לבנה חם לסייע על ידי האטת קצב מסירה עם היד השנייה על ידי החזקת סוף מעיל סיליקה). לכבות את הלפיד.
7. בטל כספית, זיקוק. אפשר להגיע לטמפרטורת החדר. בטל מים. אפשר חנקן נוזלי כדי להתאדות באיטיות. מעיל סיליקה מותכת עכשיו הוא מוכן להיות ממוקם בתוך התנור.

5. מחממים את תערובות התגובה תנור

1. בעדינות להביא צינורות ניוביום למרכז של מעיל קוורץ ומניחים ישירות על תרמי. לבודד פתחי תנור עם צמר זכוכית. הפעל את תנור ולהגדיר ב 950 מעלות צלזיוס במשך יומיים.
2. לאחר סיום, באמצעות מסור זכוכית חיתוך עגול (עיין 3.1) לחתוך לפתוח את סוף הצינור סיליקה מותכת ולהסיר מכולות Nb. לשטוף ניוביום ללא כל פסולת במים אצטון יבש בתנור. לשאוב לתוך drybox.
3. באמצעות חוט חיתוך צבת לחתוך את הקצוות של הצינורות ניוביום. בעדינות לרסק את המוצר גס. מבשר intermetallic בסדר עכשיו הוא מוכן להכניס פתרון.

6. המסת המבשר על Ethylenediamine

1. לשקול את 81 מ"ג (0.1 מילימול) של K _{4 9} גה אל במבחנה. הוסף ומערבבים בר.
2. פיפטה של ​​2-2.5 מ"ל של ethylenediamine נטול מים (מזוקקים בעבר על המתכת נתרן) ומערבבים במשך 5-10 דקות בטמפרטורת החדר. נוצר בהירים פתרון אדומים.
3. הערה: אם הפתרון הוא עורר יותר מדי זמן, זה יהיה ירוק, מעיד על אשכולות חמצון. פתרון האדום הוא הרצוי עבור functionalization.

7. בתגובה גה _{9-אשכולות} איתי ₃ SiC ≡ CSiMe ₃

1. לאט לאט המזרק, טיפה חכמה, 0.056 ק"ג (0.25 mmol, קצת יותר מ 2 ושווי) של לי ₃ SiC ≡ CSiMe _3. שכבת שמן נראה על גבי פתרון באשכול אדום. כל תגובה היא עוררה, הפתרון לאט הופך חום. מערבבים במשך ארבע שעות עד למציאת פתרון ברור דבש חום מושגת.
2. מניחים המבחנה בצנטריפוגה במשך 15 דקות. מוציאים בזהירות. הוספת סיבי זכוכית המסנן פיפטה (ארז בעבר, מיובשים על 180 ° C במשך הלילה נשאבים לתוך drybox) לתוך מבחנה נקייה.
3. בזהירות פיפטה פתרון supernatant אל פיפטה מסנן ולאפשר לסנן. ברור דבש חום filtrate נאסף עכשיו.
4. להפריש 0.1 מ"ל של תסנין כדי להפעיל המונית electrospray ספקטרומטריית (ES-MS) מדגם לאישור המוצר לפני התגבשות.

8. פעולה ES-MS הפתרון תגובה

1. לשאוב נקי 1 מ"ל המילטון מזרק, מזרק הבוכנה ואת צינורות הצצה לתוך חדר ההמתנה של drybox, לפחות 30-45 דקות.
2. הכנס הבוכנה מזרק לתוך מזרק וממלאים ethylenediamine נטול מים ולחלק לתוך מיכל פסולת. לטהר את המזרק עוד פעמיים.
3. מלא את המזרק שוב עם ethylenediamine נטול מים ולדחוף דרך צינורות הצצה. לטהר את צינורות הצצה פעמיים נוספות. צינורות הצצה מתמלא עכשיו עם ethylenediamine נטול מים.
4. מלא את המזרק ריק עם פתרון סינון _9-divinyl גה. (טיפ: זה יכול להיות ממוקם בתוך שקית ניילון אטומה מלא חנקן לתחבורה אם ספקטרומטר מסה הוא מחוץ drybox). להביא מתוך drybox.
5. במזרק המצורף מקום להציץצינורות ב משאבת מזרק הרווארד ב 10 μL / דקה. צרף צינורות הצצה היטב electrospray ספקטרומטר מסה. איסוף ספקטרום במצב יון שלילי על Quattro-LC Micromass ספקטרומטר מסה משולשת quadrupole (תנאים אופייניים: 100 ° C טמפרטורת המקור, 125 מעלות צלזיוס בטמפרטורה desolvation, מתח 2.5 kV נימי, 30-65 מתח V קונוס) או על Microtof Bruker ספקטרומטר מסה-II (נימי ב 3800 V, nebulizer באוניברסיטת בר 0.6, טמפרטורה desolvation ב 190 ° C, יציאה נימי ב 100 V, גלאי ב 1200 V). (הערה:. דגימות אוויר הם מאוד רגישים לחות, טיהור הקאמרית של 15-60 דקות לפני הפעלת דגימות עדיף)
6. כתוצאה קשת תציג דפוס איזוטופ עבור קבוצות פונקציונליות (ראה איור 1). תסנין שנותר drybox כעת ניתן מגובשת.

9. מתגבשת גה _9-divinyl יונים עם סוכן sequestering

1. פיפטה שנותר תסנין לשתי aliquots שווים clea 2נ מבחן צינורות. מבחן צינורות לייבל C ו-D (דוגמה). מניחים בצד.
2. שוקל 0.4 mmol (105 מ"ג) של נטול מים 18-הכתר-6 לתוך מבחנה נקייה ולהוסיף 8 מ"ל טולואן. מערבבים היטב עד להמסה מוחלטת.
3. שכבות עם טולואן, שיטה: בעדינות פיפטה 4 מ"ל של פתרון זה על גבי מבחנה C ו-D (טיפ: ניתן לנסות להשיג בשני שלבים נפרדים) מקום פקק גומי על צינור כל בדיקה. מניחים בצד באין מפריע במעמד מבחנה להתגבש.
4. שכבות עם טולואן, שיטה ב ': פיפטה 4ml של פתרון 18-crown-6/toluene לשניים נקי מבחנה שכותרתו E ו-D הכנס פיפטה מסנן (הערה: אם הצרכים פתרונות להיות מסוננים שוב) או טפטפת לתוך מבחן רגיל שפופרת E ו פ פיפטה הפתרון של C מבחנה לתוך E ו מבחנה D אל פ '(הערה:. זה שכבות הפוך במהרה לגרום בשני שלבים) מקום פקק גומי על צינור כל בדיקה. מניחים בצד באין מפריע במעמד מבחנה להתגבש.
5. קוביות בכתום עז צריך להתגבש בתוך 1- 3 ימים. תא יחידה של הגבישים לאחר מכן ניתן אישור עקיפה יחיד קריסטל רנטגן.

10. בדיקת קריסטלים תא יחידה על Diffractometer-D8

1. מלאו בקבוק פלסטיק עם שמן Paratone-N ולאפשר את כל בועות האוויר כדי להסירו. דגה לחלוטין את השמן בחדר ההמתנה של drybox, תחת ואקום, בן לילה. להכניס drybox.
2. החל 2 - 3 טיפות לשקופית זכוכית. מרית מעיל עצה בשמן ולהכניס לתוך גיבוש מבחנה. בחר גבישים כתומים מ במבחנה וטבל בשמן Paratone-N. (הערה: להבטיח את כל האוויר רגישים גבישים הם מצופים בשמן). להביא מחוץ drybox.
3. באמצעות מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה, בחר גביש יחיד וגרור לקצה של שמן על השקופית עם החללית אל חלד ישר.
4. מוציאים בזהירות את עודפי השמן מן הגביש באמצעות גרירת לקצה של שקופיות זכוכית. הר גביש יחיד על Mitegen מיקרו הר לולאה ובמהירות עמדה מתחת לזרם הקר (100 K) שלBruker D8 APEX-II diffractometer מצויד בגלאי CCD שטח באמצעות גרפיט monochromated קרינה מו Kα.
5. ודא טובים diffractions זווית גבוהה ולרכוש תא יחידה.
6. השווה ולאשר תא יחידה של [K (18-הכתר-6)] ₂ [גה ₉ (HCCH _{2) 2]} • en, 1, triclinic, P -1, = 10.974 (4), B = 14.3863 ( 5), ו-C = 16.2272 (6), α = 85.946 (2), β = 71.136 (2), ו γ = 89.264 (2) °, V = 2,412.21 (15) A ^3, Z = 2. ⁵³

11. נציג תוצאות

דפוס איזוטופ הייחודית של אשכולות anionic מאפשר להם להיות מזוהים בקלות שלילי יון מצב (איור 1). ראוי לציין גם כי מינים טעונים ביחידות מופחת, נוסף על זיווג עם יון אשלגן הוא תופעה נפוצה של הטכניקה יינון רך זה. ⁵⁹

רחוב הגביש ructure עם אורכי וזוויות הרלוונטיים [גה ₉ (CH = CH _{2) 2]} ² - [(18-K הכתר-6)] ₂ [גה ₉ (HCCH _{2) 2]} • en, 1, ניתן לראות באיור 2.

באיור 1. ES-MS ספקטרה (שלילי יון מצב) של פתרונות ethylenediamine של התגובות של GE ₉ אשכולות איתי ₃ כך במקור ≡ CSiMe _3. הראו גם את הפצות איזוטופ תיאורטיים להלן התפלגות הניסוי. (Sevov et. Al. Inorg. כימית. 2007, בן 46, 10953.)

איור 2. לאור [K (18-הכתר-6)] ₂ [גה ₉ (HCCH _{2) 2]} • en, 1. ערכת הצבעים: ullet1.jpg "/> = GE, = C, = ה 'נבחר אורכי וזוויות: GE-C 1.961 ו 1.950 A, C = C 1.318 ו 1.316 A, Ge-CC 123 ו - 127 °. (Sevov et. Al. Inorg. כימית. 2007, בן 46, 10953.)

איור 3 ייצוג סכמטי של הכנת צינורות ניוביום:. (א) Nb חיתוך צינורות (ב) לנקות צינורות Nb בתמיסת חומצה Nb: (ג) באמצעות מלחציים, כדי להתמודד crimp לכופף צינור Nb.

איור 4 ייצוג סכמטי של הכנת צינורות ניוביום:. (א) תרשים של קשת רתך, (ב) כשל צינורות ב Nb בעל רתך קשת ו (ג) עצה ריתוך מעל צינורות Nb.

/ Files/ftp_upload/3532/3532fig5.jpg "/>
איור 5 ייצוג סכמטי של טעינת צינורות ניוביום:. (א) בתוך drybox ו (ב) Nb צינורות: (i) לפני ריתוך, (ii) לאחר שימוש מלחציים, כדי להתמודד crimp קצה אחד, (iii) אחרי יתרון ריתוך 1, (ד) לאחר ריתוך טוען ואז Nb צינור סגור, (ה) לאחר פתיחת צינור Nb להוציא ₄ ק ₉ גה מבשר.

איור 6. ייצוג סכמטי של הכנת התמזגו סיליקה-Tube ידי ניפוח זכוכית ב (א) ו - (ב) (א) צינורות קוורץ גדולים וקטנים, (ב) הגוף והצוואר חתום יחד, (iii) צוואר עם הכדור משותפת, ( ד) צוואר משותפת כדור חתום יחד, (ה) צינורות Nb אטום בתוך שפופרת קוורץ, (ו) אחרי צינור סיליקה מותכת נחרץ.

איור 7. ייצוג סכמטי של Sealing התמזגו צינורות סיליקה בשורה ואקום גבוה ב (א) ו - (ב) אחרי צינורות Nb הוא חתום מראה תחריט של צינור קוורץ מפתרון חומצה Nb.

איור 8. ייצוג סכמטי של הנחת צינורות טעון סיליקה התמזגו בכבשן.

איור 9. ייצוג סכמטי של בתגובה ק ₄ גה ₉ איתי ₃ SiC ≡ CSiMe ₃ בתוך drybox (א) (i) נפתחה צינור NB, (ii) קצה אחד של שפופרת Nb לחתוך עם (ג) צבת חיתוך, ( ד) נמחץ מבשר (ב) (i) מבשר מומס ethylenediamine, (ב) מיד אחרי ₃ SiC ≡ CSiMe ₃ נוסף (טיפות שמנוניות על גבי במבחנות הקירות נראו).

Figure 10. ייצוג סכמטי של הפעלת ES-MS הפתרון התגובה של המזרק (א) ספקטרומטר מסה מוכן בתיבת יבש, (ב) Bruker Microtof-II.

איור 11. ייצוג סכמטי של גיבוש גה _9-divinyl עם סוכנים sequestering ב (א) להפוך את שכבות ו (ב) מספר שעות מאוחר יותר.

איור 12 ייצוג סכמטי של בדיקת קריסטלים תא יחידה על Diffractometer-D8:. (א) בחירת גבישים תחת מיקרוסקופ ו - (ב) לאסוף תא יחידה.

Discussion

חשוב לנקות היטב את צינורות חמצון חלקי Nb. עם זאת, אם הצינורות נשארים יותר מדי זמן בפתרון ניקוי NB, זה יהיה קשה להתפשר על עובי של הצינור. כך, 10 - 15 שניות הם חובה ועל הצינורות צריך להיות מבריק מאוד בסוף (איור 3). אחרי צינורות סגורים בתוך מעיל סיליקה מותכת הם צריכים לנקות שוב עם ...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
שם מגיב	חברה	מספר קטלוגי	תגובות
D8-XRAY diffractometer	Bruker	Bruker APEX II
Electrospray ספקטרומטר מסה	Bruker	Microtof-II
Electrospray ספקטרומטר מסה	Micromass	Quattro-LC	משולשת quadropole
Drybox	טכנולוגיה חדשנית	S-1-M-DL	IT-Sys1 מודל
גז אינרטי אבק / מסוכך ריתוך קשת הסדר	LDS מוצרים אבק	צו מיוחד
רתך קשת Power Source	מילר	Maxstar-91
כפפות גומי ריתוך	הום ​​דיפו	KH643
החשמל חרט	ברג'ס מוצרים	74	Vibro-גרבר
זכוכית מסור עגול	Pistorius מכונת ושות בע"מ	GC-12-B
צינור תנור	לינדברג / כחול M	TF55035	Minimite מעבדה תנור Tube, Moldatherm (1100 ° C)
זכוכית ייבוש תנור	פישר סיינטיפיק	13-247-650G
אבק כספית גבוהה Schlenk-Line	צו מיוחד	אונ 'נוטר דאם	אלטרנטיבי: אדוארדס E050/60; VWR בינלאומי; חתול. מספר EVB302-07-110
לפיד גדול	מנצח	JT100C	ריתוך לפיד, טיפ: ויקטור 5-WJ
קטן לפיד	Veriflo ושות	3A	מכה צינור
טסלה קויל	VWR הבינלאומי	KT691550-0000	דליפה הגלאי
Stirrer / חם פלייט	VWR הבינלאומי	12620-970	VWR STR כירה dy-DUAL120V
יתרה	דנבר כלי ושות	100A	XE Series
סרכזת	LW מדעי	E8C-08AV-1501	מהירות משתנה
מקדד גרפיט, (רוטטים)	ABR, הדמיה בע"מ	850-523 B01	חורים פתוחים ניפוח זכוכית ומתלהטות קצוות
חלוץ	פישר סיינטיפיק	12-007
מלחציים, כידון	דף הביתמחסן	0902L3SM
צינור Cutter	הום ​​דיפו	32820
חיתוך פלייר	הום ​​דיפו	437
פלסטיק Beaker	VWR הבינלאומי	13890-046
מדידת צילינדר	VWR הבינלאומי	65000-006	זהירות, זכוכית etches HF (אם באמצעות זכוכית 1)
בקבוק פלסטיק גדול	VWR הבינלאומי	16128-542
13 x 100 מבחן תוך ורידית	VWR הבינלאומי	47729-572	TUBE תרבות 13X100 CS1000
מעבדה (גומי) מעצורים	סיגמא כימית ושות'	Z164437-100EA	גודל 00
TEST-Tube Rack	VWR הבינלאומי	60196-702	10-13 מ"מ צינור OD
מוקפצים ברים	StirBars.com / Big Science בע"מ	SBM-0803-MIC	PTFE 8x3 מ"מ מיקרו
זכוכית טפטפות	VWR הבינלאומי	14673-043	VWR PIPET פסטר 9IN CS1000
גומי נורות	VWR הבינלאומי	56311-062	לטקס, מוקפת חומה דקה
צמר זכוכית	Unifrax אני LLC	6048	סיבים Fiberfrax בידוד גורפת, סיבים קרמיקה
שקופיות הזכוכית	VWR הבינלאומי	16004-422	75x25x1mm, מיקרוסקופ שקופיות
Paratone-N שמן	המפטון מחקר	Parabar 10312	ידועה בשם: Paratone-N, Paratone-8277, Infineum V8512
גבוהה ואקוםסיליקון גריז	VWR הבינלאומי	59344-055	Dow Corning
חנקן נוזלי	אונ. מנוטרדאם
ארגון גז צילינדר	Praxair הפצה בע"מ	TARGHP
גז חנקן צילינדר	Praxair הפצה בע"מ	QNITPP
גז חמצן צילינדר	Praxair הפצה בע"מ	OT	337 CF cyl
גז מימן צילינדר	Praxair הפצה בע"מ	HK	195 CF cyl
גז פרופאן גליל / מקור	אונ. מנוטרדאם	Und
צינורות קוורץ, LG	קוורץ מדעי בע"מ	100020B	20 מ"מ idx עוד 22 מ"מ x 48 "ברור ליטר התמזגו צינורות
צינורות קוורץ, MD	קוורץ מדעי בע"מ	100007B	ברור Tubing קוורץ התמזגו, 7mm id x 9 מ"מ עוד x 48 "
המשותף בסיבוב קוורץ תחתונה	קוורץ מדעי בע"מ	6160189B	בול משותף
בטיחות משקפיים קוורץ	הסיפון Apparatus	11-1127	waleapparatus.com
פיירקס בטיחות משקפיים	הסיפון Apparatus	11-2125-B3	עבור זכוכית בורוסיליקט ברור וצבע
לפוצץ את ערכת צינור	בית הזכוכית	BH020	glasshousesupply.com
ניוביום צינורות	מחוזית של טוני מתכות בע"מ	Tube ניוביום, 50 רגל	ניאוביום Tube חלקה קוטר חיצוני: 0.375 (± 0.005) אינץ'. עובי דופן: 0.02 (± 0ניאוביום .003 אינץ') צריך להיות מרותק.
הצצה Starter Kit עבור Mass SPECT	ווטרס	PSL613321	הצצה (polyetheretherketone) צינורות, אגוזים, טבעת חזוק, מתאים
המוני SPECT סט מחט	VWR הבינלאומי	60373-992	המילטון יצרן (81165)
H 2 SO 4	VWR הבינלאומי	BDH3072-2.5LG	ACS כיתה
HNO 3	VWR הבינלאומי	BDH3046-2.5LPC	ACS כיתה
HF	VWR הבינלאומי	BDH3040-500MLP	ACS כיתה
מים מזוקקים	אונ. מנוטרדאם	Und
אצטון	VWR הבינלאומי	BDH1101-4LP
Ethylenediamine	VWR הבינלאומי	AAA12132-0f	99% 2.5 ל '
טולואן	VWR הבינלאומי	200004-418	99.8%, נטול מים
כספית	בשטרם כימיקלים בע"מ	93-8046
(K) אשלגן מתכת	בשטרם כימיקלים בע"מ	19-1989	חתום אמפולה זכוכית מתחת Ar
גרמניום (Ge) אבקת	VWR הבינלאומי	AA10190-18	נבט PWR -100 קווי 99.999% 50 גרם
Bistrimetylsilylacetylene, (Me 3 SiC ≡ CCSiMe 3)	פישר סיינטיפיק	AC182010100
18-הכתר-6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane)	VWR הבינלאומי	200001-954	99%, 25 גרם
2,2,2, בקריפטה (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10 diazabicyclo [8.8.8] hexacosane)	סיגמא אולדריץ'	291110-1G	98%